大數(shù)據(jù)背景下智慧體育教育的創(chuàng)新模式構(gòu)建

楊曉燕

(蘭州財(cái)經(jīng)大學(xué) 隴橋?qū)W院，甘肅 蘭州 730101)

基于對大數(shù)據(jù)技術(shù)變革潛能的充分把握與認(rèn)識，2020年3月，中共中央與國務(wù)院在《構(gòu)建更加完善的要素市場化配置體制機(jī)制的意見》中提出，應(yīng)充分利用數(shù)據(jù)、技術(shù)等生產(chǎn)要素建設(shè)信息化教育，探索新型教育服務(wù)供給方式。[1]在高校教育中，體育教育是提升學(xué)生身體素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。由此，大數(shù)據(jù)技術(shù)在體育教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，促使精準(zhǔn)體育教學(xué)成為可能。應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的體育教育作為現(xiàn)代信息技術(shù)賦能的教育范式，被寄予極高期待，因而有必要研究如何構(gòu)建智慧體育教育模式。[2]

一、當(dāng)前高校體育教育存在的問題

高等院校的體育教學(xué)普遍是貫徹素質(zhì)教育、促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)生活健康發(fā)展的核心活動。然而，現(xiàn)階段我國高等院校體育教學(xué)仍存在許多根本性問題亟待解決。[3]

(一)教學(xué)觀念陳舊

教學(xué)觀念的新與舊直接影響教學(xué)方法與內(nèi)容的選擇與運(yùn)用，并與教學(xué)質(zhì)量的好壞息息相關(guān)。當(dāng)前，大量高等院校的體育教學(xué)改革只熱衷于形式改革，并未將智慧教育理念深入貫徹落實(shí)，由此導(dǎo)致高等院校學(xué)生的體育學(xué)習(xí)積極性與自主性沒有得到真正意義上的提高。造成這一現(xiàn)象的本質(zhì)原因一方面在于多數(shù)體育教師的教學(xué)觀念仍停留在傳統(tǒng)體育教育階段，沒有發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變。另一方面在于體育教育相關(guān)教師缺乏符合新時(shí)代要求的教學(xué)改革理論指導(dǎo)與實(shí)踐，導(dǎo)致很多體育教師不了解怎么應(yīng)用智慧體育教育理念。此外，高等院校基于傳統(tǒng)教學(xué)觀念，多重視專業(yè)教學(xué)，對于體育教學(xué)普遍較為忽視。因此體育教育改革大多存在一定的形式化。嚴(yán)重影響了高等院校體育教育改革的推進(jìn)進(jìn)程與，制約了教學(xué)質(zhì)量的提高。

(二)教學(xué)方法落后

教學(xué)方法是決定教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率的重要因素。當(dāng)前新時(shí)代高等院校學(xué)生的體育學(xué)習(xí)需求逐漸向個(gè)性化和多元化方向轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)階段高等院校體育教學(xué)由于存在教學(xué)方法落后的問題，導(dǎo)致無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，且呈現(xiàn)出教學(xué)方法固化、形式單一的特征。第一，一些高等院校的體育教師對于課堂的教學(xué)方法偏重灌輸式教學(xué)法，由此導(dǎo)致在教學(xué)過程中容易忽視學(xué)生的主體地位。同時(shí)，灌輸式教學(xué)法存在不能覆蓋高等院校學(xué)生思考能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力培養(yǎng)的缺陷，致使體育教學(xué)成效大打折扣。第二，雖然云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與人工智能等技術(shù)已在高等院校內(nèi)普及，并已在課堂教學(xué)中得到應(yīng)用。但其在體育教學(xué)方法中的應(yīng)用范圍還十分有限，應(yīng)用程度也不深，導(dǎo)致體育教學(xué)方法無法實(shí)現(xiàn)根本性創(chuàng)新。方法固化、形式單一的體育教學(xué)無法滿足新時(shí)代的體育教學(xué)需求，容易令進(jìn)行體育學(xué)習(xí)的學(xué)生產(chǎn)生審美疲勞，也容易打擊其體育學(xué)習(xí)積極性。[4]

(三)教學(xué)目標(biāo)模糊

體育教學(xué)目標(biāo)存在的模糊問題主要體現(xiàn)在：一是教學(xué)目標(biāo)不明確。在體育教學(xué)工作的實(shí)踐過程中，一些體育教師在教學(xué)計(jì)劃中制訂的教學(xué)目標(biāo)十分不明確，普遍用“懂得”“掌握”和“理解”等詞匯來表達(dá)對學(xué)生的教學(xué)要求。這種不具體化的評價(jià)指標(biāo)很難判斷高等院校學(xué)生體育學(xué)習(xí)的真正學(xué)習(xí)程度，也無法判斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的實(shí)現(xiàn)路徑。二是體育教師時(shí)常會錯(cuò)誤的將學(xué)生教學(xué)目標(biāo)與學(xué)習(xí)目標(biāo)相等同。二者在一定程度上存在很多一致的地方，但二者終究存在差異。體育教學(xué)目標(biāo)具有激勵(lì)、指導(dǎo)與評價(jià)等功能，而學(xué)習(xí)目標(biāo)則沒有。若混淆二者的概念，體育教學(xué)目標(biāo)的激勵(lì)、指導(dǎo)與評價(jià)等功能將會被減弱。第三，高等院校在體育教學(xué)中普遍忽視學(xué)生心理健康狀況。高等院校體育教學(xué)應(yīng)存在多種社會功能，健身功能僅是其中之一。體育教學(xué)在促進(jìn)人的身體健康發(fā)展的基礎(chǔ)上，還應(yīng)具備促進(jìn)學(xué)生心理健康發(fā)展的能力。但當(dāng)前體育教師受傳統(tǒng)體育教育理念束縛，僅將身體健康發(fā)展作為教學(xué)的唯一目標(biāo)，勢必會導(dǎo)致高等院校無法培養(yǎng)出滿足新時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的人才。[5]

二、大數(shù)據(jù)在體育教育中應(yīng)用的優(yōu)勢

(一)推進(jìn)體育教學(xué)職能轉(zhuǎn)變

在新時(shí)代背景下，基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)平臺能夠?qū)εc體育教育相關(guān)的各個(gè)教學(xué)部門進(jìn)行協(xié)同化管理，推動體育教學(xué)職能的轉(zhuǎn)變，形成智慧體育教育綜合管理體系。在協(xié)調(diào)配置教育資源方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅能夠?qū)υ械捏w育教學(xué)資源進(jìn)行整合優(yōu)化，還能夠提升數(shù)據(jù)平臺與學(xué)生群體之間的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)體育教育資源的優(yōu)良配置，對學(xué)生個(gè)體進(jìn)行科學(xué)引導(dǎo)。在開展課堂教學(xué)活動方面，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠促進(jìn)體育教師在教學(xué)過程中從主導(dǎo)作用轉(zhuǎn)變?yōu)檩o助作用，激勵(lì)學(xué)生發(fā)揮出學(xué)習(xí)的主觀能動性。對于體育教師群體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠充分發(fā)揮體育教師的教學(xué)能力，將其教學(xué)方式與教學(xué)理念充分融合在數(shù)據(jù)平臺中，通過多樣化的途徑展現(xiàn)在學(xué)生面前。對于學(xué)生群體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)令其能夠選擇更適于自己體育鍛煉項(xiàng)目，從而在高等院校體育課程的安排下，更好地提升鍛煉效果。

(二)推動體育教學(xué)理論水平提升

在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，體育教學(xué)理論水平的發(fā)展取決于理論數(shù)據(jù)的支撐。首先，利用全面教育數(shù)據(jù)以及合理數(shù)據(jù)算法分析出來的結(jié)果，能夠有效推動體育教學(xué)理論水平提升。且數(shù)據(jù)分析結(jié)果對體育教育智慧化發(fā)展能產(chǎn)生直接指導(dǎo)作用。其次，結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)狀況對體育教育信息進(jìn)行整理，并將整理結(jié)果與智慧體育教育理念相結(jié)合，能夠?qū)⒔逃碚撎嵘粮邔哟?，從而為體育教學(xué)活動的開展提供高質(zhì)量指導(dǎo)。最后，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，體育教育理念能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)化的、動態(tài)性的改革創(chuàng)新。大數(shù)據(jù)技術(shù)可基于其自身應(yīng)用的特征，構(gòu)建出開放性、網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)平臺，通過多種途徑傳遞體育教學(xué)理論知識，開發(fā)出更多具有特色的體育教育內(nèi)容。大數(shù)據(jù)技術(shù)在體育教育中的應(yīng)用可促進(jìn)體育教學(xué)理論水平不斷提升，為學(xué)生的體育核心素養(yǎng)培養(yǎng)做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

(三)推動體育教學(xué)信息反饋機(jī)制建立

應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的可穿戴設(shè)備，能夠較為準(zhǔn)確地測定每個(gè)學(xué)生在不同體育項(xiàng)目鍛煉中所產(chǎn)生的運(yùn)動、健康數(shù)據(jù)。相關(guān)技術(shù)人員在采集這些數(shù)據(jù)后，將這些信息同步到大數(shù)據(jù)平臺中，從而為參與體育學(xué)習(xí)的學(xué)生制定出個(gè)性化運(yùn)動計(jì)劃，強(qiáng)化體育教師的指導(dǎo)與監(jiān)督作用。在智慧體育教學(xué)理念指導(dǎo)下，對于教師群體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)可推動體育教師對學(xué)生素質(zhì)變化和身體成長過程進(jìn)行可視化分析，并根據(jù)分析結(jié)果對學(xué)生體育鍛煉的實(shí)際差異化需求進(jìn)行判斷，更加準(zhǔn)確地收集學(xué)生的運(yùn)動數(shù)據(jù)。體育教師群體可將體育教育模式游戲化，提升學(xué)生的體育學(xué)習(xí)興趣。對于學(xué)生群體而言，大數(shù)據(jù)技術(shù)可促使其實(shí)時(shí)跟進(jìn)自身體育鍛煉成效，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程中存在的不足，制定出滿足實(shí)際需求的課外鍛煉計(jì)劃，從而更好提升體育學(xué)習(xí)效果。

三、基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧體育教育創(chuàng)新模式構(gòu)建

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)勢和當(dāng)前高校體育教育存在的問題，創(chuàng)新構(gòu)建智慧體育教育新模式。新模式主要包括三面方面的內(nèi)容，分別是“全息”化智慧學(xué)習(xí)評估平臺、生態(tài)化智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境、個(gè)性化智慧體育教育教學(xué)系統(tǒng)。

(一)“全息”化智慧學(xué)習(xí)評估平臺

智慧體育教育創(chuàng)新模式的構(gòu)建需要智慧體育學(xué)習(xí)評估平臺。智慧體育學(xué)習(xí)評估平臺應(yīng)基于數(shù)據(jù)，具備多元化、全程化、可視化、多維度等特征，以實(shí)現(xiàn)通過評估促進(jìn)體育教育發(fā)展、通過評估促進(jìn)學(xué)生體育學(xué)習(xí)的目的。有機(jī)結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)與云計(jì)算，可有效促使評估由學(xué)業(yè)成就向?qū)W習(xí)過程擴(kuò)展。在開展體育教育的過程中，第一，智慧評估平臺可自動記錄、監(jiān)測學(xué)生在進(jìn)行體育課程學(xué)習(xí)中的行為表現(xiàn)，以及學(xué)習(xí)過程中、過程后的測驗(yàn)成績，進(jìn)而自動刻畫出高等院校學(xué)生的體育學(xué)習(xí)畫像。教師及相關(guān)人員可將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到云平臺中，實(shí)時(shí)更新學(xué)生體育學(xué)習(xí)立體畫像。第二，智慧評估平臺通過利用語音識別、表情識別等人工智能技術(shù)對學(xué)生心理狀態(tài)展開分析，比如基于語音識別技術(shù)的興奮度與緊張度分析，基于表情識別技術(shù)的學(xué)業(yè)情緒分析，可實(shí)現(xiàn)對學(xué)生心理狀態(tài)的有效跟蹤。此時(shí)的智慧評估已脫離平臺中行為數(shù)據(jù)的束縛，能夠從心理、行為兩個(gè)維度同步為體育教育目標(biāo)對象提供更為精準(zhǔn)的畫像。第三，智慧評估平臺可利用腦電、心電等腦科學(xué)或神經(jīng)科學(xué)生理數(shù)據(jù)對學(xué)生展開評估，促使學(xué)生學(xué)習(xí)評估畫像徹底由平面轉(zhuǎn)向立體。即智慧評估由行為評估出發(fā)，發(fā)展至心理評估，最終發(fā)展至生理評估。心電、皮電、腦電等生理數(shù)據(jù)并不受主觀意識操控，受神經(jīng)系統(tǒng)自主調(diào)節(jié)，更能夠從客觀層面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。因此，智慧評估平臺可通過多渠道收集該類數(shù)據(jù)，并以此類數(shù)據(jù)作為判斷學(xué)生心理、生理反映真實(shí)情況的校標(biāo)，精準(zhǔn)、真實(shí)、全面地描繪體育教育目標(biāo)對象的“全息”畫像。

(二)生態(tài)化智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境

智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境是基于技術(shù)增強(qiáng)的線上、線下相互融合的學(xué)習(xí)環(huán)境。智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境主要分為三類，即O2O(Online To Offline)、OAO(Online And Offline)與OMO( Online Merge Offline)。不同的高等院?？筛鶕?jù)自身情況選擇不同的智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境。在O2O智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境方面，體育教學(xué)過程主要發(fā)生在線下實(shí)體空間，但線上虛擬空間處于主體地位，職責(zé)主要是“宏觀調(diào)控”。二者具有明顯的強(qiáng)依賴關(guān)系，并具有明顯的邊界，即智能手機(jī)、平板電腦、筆記本等設(shè)備的界面。O2O智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境主要的典型教學(xué)模式分別是創(chuàng)客學(xué)習(xí)與翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)。創(chuàng)客學(xué)習(xí)即體育教學(xué)目標(biāo)對象在線上發(fā)布任務(wù)進(jìn)展?fàn)顟B(tài)、認(rèn)領(lǐng)任務(wù)、組隊(duì)分配任務(wù)與發(fā)起異步討論，在線下按照線上布置的體育鍛煉任務(wù)展開實(shí)踐，接受體育老師或體育鍛煉相關(guān)專家的操作指導(dǎo)。翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)即體育教學(xué)目標(biāo)對象在課前進(jìn)行體育知識學(xué)習(xí)，在課上進(jìn)行體育鍛煉實(shí)踐。對于學(xué)生的課前學(xué)習(xí)平臺也會展開跟蹤記錄，并錄入至學(xué)生的體育學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中。體育教師可根據(jù)反饋數(shù)據(jù)決定教學(xué)計(jì)劃，如下一堂課的體育教學(xué)內(nèi)容或需重點(diǎn)給予關(guān)注的學(xué)生。

在OAO智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境方面，線上虛擬空間除了任務(wù)下達(dá)與數(shù)據(jù)記錄等功能外，多了教學(xué)職能。線下實(shí)體空間增加了智能分析職能。簡言之，OAO智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境中的線上線下空間實(shí)現(xiàn)了無縫銜接，且二者的功能逐漸具有相似性，呈有機(jī)融合的一體化形態(tài)。線下實(shí)體空間主要通過利用邊計(jì)算技術(shù)，讓具備數(shù)據(jù)分析功能的實(shí)體設(shè)備快速地分析、處理數(shù)據(jù)?；谶呌?jì)算技術(shù)與智能軟件或設(shè)備，線下空間甚至不聯(lián)網(wǎng)就可以進(jìn)行學(xué)生體育學(xué)習(xí)情況智能分析。線上虛擬空間通過增加教學(xué)職能，促使學(xué)生能夠在快速切換不同體育教學(xué)情境、環(huán)境時(shí)，依然能夠連貫地上課。區(qū)別于OAO智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境方，OAO智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境是線上線下互增值、互聯(lián)、互通的，是“雙向”流通。

在OMO智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境方面，基于可穿戴智能設(shè)備、XR技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的智慧體育學(xué)習(xí)逐漸出現(xiàn)邊界模糊化的趨勢，如線下空間虛擬化、線上空間實(shí)體化。線下空間虛擬化即高等院?？梢源髷?shù)據(jù)技術(shù)為出發(fā)點(diǎn)，引進(jìn)“5G+感控技術(shù)”，直接遙感體育鍛煉場地、設(shè)備，并利用全息技術(shù)或VR實(shí)現(xiàn)體育教學(xué)場景重現(xiàn)。學(xué)生可在OMO智慧體育學(xué)習(xí)環(huán)境環(huán)境中獲得充分的線下體驗(yàn)式情境教學(xué)。線上空間實(shí)體化即高等院校體育學(xué)習(xí)者能夠通過大數(shù)據(jù)技術(shù)與MR技術(shù)，直接與進(jìn)行體育知識教學(xué)的機(jī)器展開對話。在此過程中，線上空間的界限將會被最大化模糊，學(xué)生在感知不到線上虛擬空間存在的情況下就能獲得體育教學(xué)服務(wù)。

(三)個(gè)性化智慧體育學(xué)習(xí)系統(tǒng)

為體育學(xué)生提供個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)是智慧體育教育的核心訴求。有大數(shù)據(jù)與人工智能加持的個(gè)性化智慧體育學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠根據(jù)收集到的學(xué)生體育學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，分析學(xué)生對體育鍛煉的偏好選擇、薄弱環(huán)節(jié)、特長種類，并以此做個(gè)性化服務(wù)決策。如個(gè)性路徑規(guī)劃、適性資源推薦。同時(shí)，個(gè)性化智慧體育學(xué)習(xí)系統(tǒng)能夠根據(jù)學(xué)生的異質(zhì)性需求進(jìn)行教學(xué)計(jì)劃的適當(dāng)調(diào)整，如根據(jù)學(xué)生的體育學(xué)習(xí)現(xiàn)狀即時(shí)生成學(xué)習(xí)路徑。美國“AI+教育”公司Knewton正是基于這一理念，成為個(gè)性化智慧系統(tǒng)的典型案例。具體而言，智慧體育學(xué)習(xí)系統(tǒng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)服務(wù)主要有以下幾方面的舉措。在課表方面，系統(tǒng)應(yīng)基于大數(shù)據(jù)技術(shù)，分析出學(xué)生感興趣的體育課程，并為其智能推薦該體育課程；應(yīng)依據(jù)學(xué)生對體育教學(xué)課程的掌握程度與體育學(xué)習(xí)能力的精熟度，不再制定統(tǒng)一的體育教學(xué)時(shí)間，而是根據(jù)教授對象的個(gè)性化特征制定合理的教學(xué)時(shí)間；應(yīng)以體育教學(xué)項(xiàng)目為單位，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)精確計(jì)算，每周更新符合學(xué)生體育教學(xué)需求的課表。在教學(xué)組織方面，系統(tǒng)應(yīng)脫離傳統(tǒng)體育教育的束縛，不再局限于課堂教學(xué)，將智慧體育教育拓展至戶外；系統(tǒng)應(yīng)將社會上的成人或家長納入教育者框架，令其也參與至智慧體育教學(xué)的過程中。

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，為高等院校體育教育的發(fā)展提供了新的契機(jī)，也為體育教育智慧化轉(zhuǎn)型提供了平臺支持和技術(shù)支持。當(dāng)前，智慧體育教育的理念已深入人心，在大學(xué)體育課堂的應(yīng)用也已進(jìn)入“從有到優(yōu)”的發(fā)展階段。體育教育模式的不斷創(chuàng)新，有利于推動高等院校體育教育緊隨時(shí)代發(fā)展，不斷地調(diào)整自身教育目標(biāo)與發(fā)展方向。同時(shí)，構(gòu)建智慧體育教學(xué)模式有利于加強(qiáng)體育教育線上線下協(xié)同教學(xué)水平，營造智慧體育教學(xué)環(huán)境，提升高等院校體育教學(xué)質(zhì)量。